Question

Um volume de 8,2l de gás hidrogênio que se encontra a 227°C, exercendo uma pressão de 5,0 atm e um volume de 16,4 de gás nitrogênio a 27°C e 6,0 atm sao transferidos para um outro recipiente, mantido a temperatura constante de -73°C.Sabendo que a mistura passou a exercer uma pressão de 2,0 atm, calcule o volume do recipiente e os volumes parciais de cada gás.

Answer 1

Olá,

Dados:

Volume H2 = 8,2L
Temperatura H2 = 227ºC + 273 = 500K
Pressão H2 = 5atm

Volume N2 = 16,4L
Temperatura N2 = 27ºC + 273 = 300K
Pressão N2 = 6atm

Temperatura solução = -73ºC + 273 = 200K
Pressão solução = 2atm

Pede-se:
a) Volume solução: ?
b) Volume parcial H2: ?
c) Volume parcial N2: ?

RESOLUÇÃO

a) Como não estamos nas CNTP, não podemos usar PVTpovoto. Devemos usar a Lei de Clapeyron: PV = nRT, onde: P = 2atm, T = 200K, R = 0,082atm.L./mol.K.

Assim, devemos encontrar o número de mols (N), que é a soma dos mols de H2 e N2.

n mols de H2:
PV = nRT
5 . 8,2 = n . 0,082 . 500
n(H2) = 1

n mols de N2:
PV = nRT
6 . 16,4 = n . 0,082 . 300
n(N2) = 4

Assim, o volume da mistura é dado por:
PV = nRT
2 . V = (1+4) . 0,082 . 200
V = 41L

b)

Sabendo que o volume parcial é a divisão do volume do componente pelo volume total e que o volume parcial de H2 é proporcional à quantidade de matéria desse componente na mistura, temos:
V(H2)/V(total) = n(H2)/n(total)
V(H2)/V(total) = 1/5
V(H2)/V(total) = 0,2

c)

Sabendo que o volume parcial é a divisão do volume do componente pelo volume total e que o volume parcial de N2 é proporcional à quantidade de matéria desse componente na mistura, temos:
V(N2)/V(total) = n(N2)/n(total)
V(N2)/V(total) = 4/5
V(N2)/V(total) = 0,8

Acho que é isso aí!!!

Abração